Изменение климата и сельское хозяйство в Соединенных Штатах
Влияние изменения климата на сельское хозяйство в Соединенных Штатах

Изменение климата и сельское хозяйство — это сложно связанные процессы. В Соединенных Штатах сельское хозяйство является вторым по величине источником парниковых газов (ПГ) после энергетического сектора. [1] Прямые выбросы ПГ в сельскохозяйственном секторе составляют 8,4% от общего объема выбросов в США, но потеря органического углерода в почве из-за эрозии почвы также косвенно способствует выбросам. [2] Хотя сельское хозяйство играет роль в продвижении изменения климата, оно также подвержено прямым (повышение температуры, изменение количества осадков, наводнения, засухи) и вторичным (давление сорняков, вредителей, болезней, повреждение инфраструктуры) последствиям изменения климата. [1] [3] Исследования Министерства сельского хозяйства США показывают, что эти климатические изменения приведут к снижению урожайности и плотности питательных веществ в основных культурах, а также к снижению продуктивности скота. [4] [5] Изменение климата создает беспрецедентные проблемы для сельского хозяйства США из-за чувствительности производительности сельского хозяйства и затрат к изменяющимся климатическим условиям. [6] Сельские общины, зависящие от сельского хозяйства, особенно уязвимы к угрозам изменения климата . [3]

Программа исследований глобальных изменений США (2017 г.) выявила четыре основные проблемные области в сельскохозяйственном секторе: снижение производительности, деградация ресурсов, проблемы со здоровьем людей и скота, а также адаптивная способность сельскохозяйственных сообществ. [3]

Масштабная адаптация и смягчение этих угроз зависят от изменений в политике ведения сельского хозяйства. [2] [7]

Системы животноводства и растениеводства

Прогнозы для систем производства сельскохозяйственных культур и животноводства показывают, что последствия изменения климата в течение следующих 25 лет будут неоднозначными. Ожидается, что продолжающаяся степень изменения климата к середине столетия и далее будет иметь общие пагубные последствия для большинства сельскохозяйственных культур и скота. Изменение климата усугубит текущие биотические стрессы для сельскохозяйственных растений и животных. [6] Увеличение содержания углекислого газа в атмосфере (CO2 ) , повышение температуры и изменение характера осадков повлияют на производительность сельского хозяйства. Повышение температуры в сочетании с более изменчивыми осадками снизит производительность сельскохозяйственных культур, и эти эффекты перевесят преимущества увеличения содержания углекислого газа. Эффекты будут различаться среди однолетних и многолетних культур и регионов Соединенных Штатов; однако все производственные системы в некоторой степени будут затронуты изменением климата. [6]

Системы животноводческого производства уязвимы к температурным стрессам. Способность животного приспосабливать свой метаболизм к экстремальным температурам может привести к снижению производительности и в крайних случаях к смерти. Длительное воздействие экстремальных температур также приведет к дальнейшему увеличению производственных затрат и потерь производительности, связанных со всеми продуктами животного происхождения, например, мясом, яйцами и молоком. [6] Пастбища, используемые для разведения скота, подвергаются повышенной угрозе лесных пожаров. [3]

Углерод почвы будет истощаться во время засух, лишая сельскохозяйственные культуры важнейшего элемента производительности. [3] В 2012 году в США была засуха, которая значительно снизила урожайность основных сельскохозяйственных культур и поголовье скота в регионе Великих Планов и Среднего Запада. [3] Средняя урожайность товарных культур (кукурузы, сои, риса) снизится из-за повышения температуры, тогда как другие культуры (пшеница, сено) могут потенциально увеличить урожайность из-за ожидаемых осадков в некоторых регионах. [3] Влияние на садовые культуры будет различным. [3]

Юго-западный регион США является одним из самых жарких и засушливых регионов страны. [8] Фермеры определили нехватку поверхностных и грунтовых вод как причину снижения урожайности. [8] Климатические модели указывают на то, что вероятность засухи в масштабах десятилетия невероятно высока, что создает беспрецедентный стресс для агроэкосистемы. [8]

Сорняки, болезни, вредители и опылители

Изменение давления, связанного с сорняками, болезнями и насекомыми-вредителями, вместе с потенциальными изменениями в сроках и совпадениях жизненных циклов опылителей, повлияет на рост и урожайность. Потенциальная величина этих эффектов пока не очень хорошо изучена. Например, в то время как некоторые насекомые-вредители будут процветать при повышении температуры воздуха, потепление может вытеснить других из их нынешних географических ареалов. Повышение глобальной температуры в аналогичных ландшафтах ограничивает сельскохозяйственные возможности для устойчивых моделей опыления, уменьшает перемещение сельскохозяйственных культур в пригодные для проживания районы и снижает климатическую буферизацию во время экологических угроз. [9] Несколько сорняков показали большую реакцию на углекислый газ по сравнению с сельскохозяйственными культурами; понимание этих физиологических и генетических реакций может помочь в руководстве будущими улучшениями в борьбе с сорняками. [6]

Воздействие на почву и воду

Сельское хозяйство зависит от широкого спектра экосистемных процессов, которые поддерживают производительность, включая поддержание качества почвы и регулирование качества и количества воды. Множественные стрессоры, включая изменение климата, все больше подрывают способность экосистем предоставлять эти услуги. [6]

Ключевые краткосрочные последствия изменения климата для сельскохозяйственных почв и водных ресурсов включают потенциальную возможность усиления эрозии почвы из-за экстремальных осадков, а также региональные и сезонные изменения в доступности водных ресурсов как для неорошаемого, так и для орошаемого земледелия. [6] Сельскохозяйственные системы зависят от надежных источников воды, а характер и потенциальная величина изменений осадков недостаточно изучены, что добавляет значительную неопределенность в усилия по оценке. [6]

Региональная климатическая модель подсчитала, что в Калифорнии увеличится количество сильных осадков и изменится форма осадков (преимущественно дождь, а не снег). [10] Изменения в системе управления водными ресурсами будут иметь важное значение для предотвращения дефицита воды и снижения нагрузки на сельскохозяйственную систему. [10]

Экстремальные погодные условия

Прогнозируемая более высокая частота экстремальных погодных явлений будет оказывать все большее влияние на сельскохозяйственную производительность. Экстремумы имеют значение, поскольку сельскохозяйственная производительность в значительной степени обусловлена ​​условиями окружающей среды в критические пороговые периоды развития сельскохозяйственных культур и скота. Улучшенная оценка воздействия изменения климата на сельскохозяйственную производительность требует большей интеграции экстремальных явлений в сельскохозяйственные и экономические модели. [6]

Изменения в характере осадков могут привести к удлинению засушливых периодов и усилению дождей даже в одном и том же районе. С одной стороны, увеличивается число наводнений, которые могут уничтожить урожай и скот, загрязнить воду и повредить инфраструктуру. С другой стороны, засуха может повлиять на водоснабжение и увеличить риск лесных пожаров. [11]

Влияние человека на уязвимость сельского хозяйства

Уязвимость сельского хозяйства к изменению климата во многом зависит от мер, принимаемых людьми для смягчения последствий изменения климата . [6]

Изменения в жизнеспособности сельскохозяйственных культур и скота заставляют фермеров искать лучший выбор сельскохозяйственных культур и животных, способных адаптироваться к изменениям температуры и доступности воды. Это означает, что фермеры обязаны делать новые инвестиции и заново изучать новые методы. И поскольку фермеры справляются с новыми преобразованиями, они сталкиваются с новыми угрозами, такими как болезни, домашние животные, насекомые. [11]

Роль Министерства сельского хозяйства США

«Научный план Министерства сельского хозяйства США», опубликованный в феврале 2020 года, охватывает такие области, как « здоровье почвы , воздействие погодных условий на сельское хозяйство и сбор данных», а также особо упоминает изменение климата.

Лидер Союза обеспокоенных ученых прокомментировал: «Приятно видеть, что заместитель министра сельского хозяйства США Пердью , который ранее отрицал реальность изменения климата, признает, что сельское хозяйство является фактором изменения климата, может также быть частью решения и должно адаптироваться в любом случае». [12]

Остаются опасения относительно сокращения научного финансирования Министерства сельского хозяйства США и потери научного потенциала в результате решения о переводе Службы экономических исследований (ERS) и Национального института продовольствия и сельского хозяйства (NIFA) из региона Вашингтона, округ Колумбия. [12]

Неясно, как план повлияет на усилия по вовлечению фермеров в процесс связывания углерода . [12]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab Центр климатических и энергетических решений. 2019. «Наука и воздействия».https://www.c2es.org/site/assets/uploads/2019/09/science-and-impacts.pdf
  2. ^ ab Национальная коалиция по устойчивому сельскому хозяйству. 2019. Сельское хозяйство и изменение климата: политические императивы и возможности, помогающие производителям справиться с вызовом. Вашингтон, округ Колумбия
  3. ^ abcdefgh USGCRP, 2017: Специальный отчет по климатической науке: Четвертая национальная оценка климата, том II [Wuebbles, DJ, DW Fahey, KA Hibbard, DJ Dokken, BC Stewart и TK Maycock (ред.)]. Программа исследований глобальных изменений США, Вашингтон, округ Колумбия, США, 470 стр., doi :10.7930/J0J964J6.
  4. ^ Эвич, Хелена Боттемиллер (19.09.2019). «Демократы Сената опубликовали список климатических исследований, похороненных администрацией Трампа». POLITICO . Получено 25.10.2019 .
  5. ^ Комитет Сената США по сельскому хозяйству, питанию и лесному хозяйству. «Рецензируемое исследование изменения климата авторами Министерства сельского хозяйства США, январь 2017 г. — август 2019 г.». Politico . Получено 25 октября 2019 г.
  6. ^ abcdefghij Служба сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США, Программный офис по изменению климата (2013). «Изменение климата и сельское хозяйство в Соединенных Штатах: последствия и адаптация» (PDF) . Министерство сельского хозяйства США . Технический бюллетень Министерства сельского хозяйства США 1935. стр.  1– 2. Архивировано из оригинала (PDF) 2022-05-13 . Получено 2019-10-15 .
  7. ^ Карлайл, Лиз, Майва Монтенегро де Вит, Марсия С. Делонг, Аластер Айлз, Адам Кало, Кристи Гетц, Джоанна Ори, Кэтрин Манден-Диксон, Райан Галт, Бретт Мелоне, Реджи Нокс и Дэниел Пресс. 2019. «Переход к устойчивому сельскому хозяйству требует роста и поддержания экологически квалифицированной рабочей силы». Границы в устойчивых продовольственных системах. https://doi.org/10.3389/fsufs.2019.00096
  8. ^ abc Elias, EH; Flynn, R.; Idowu, OJ; Reyes, J.; Sanogo, S.; Schutte, BJ; Smith, R.; Steele, C.; Sutherland, C. Уязвимость сельскохозяйственных культур к погодным и климатическим рискам: анализ взаимодействующих систем и эффективность адаптации для устойчивого производства сельскохозяйственных культур. Устойчивость 2019, 11 , 6619. doi :10.3390/su11236619
  9. ^ Васильев, Денис; Гринвуд, Сара (25 июня 2021 г.). «Роль изменения климата в снижении численности опылителей в Северном полушарии недооценена». Science of the Total Environment . 775 : 145788. Bibcode :2021ScTEn.77545788V. doi :10.1016/j.scitotenv.2021.145788. ISSN  0048-9697. PMID  33618305. S2CID  232017603 . Получено 20 октября 2022 г. .
  10. ^ ab Persad, GG, Swain, DL, Kouba, C. et al. Межмодельное соглашение о прогнозируемых сдвигах в характеристиках гидроклимата Калифорнии, имеющих решающее значение для управления водными ресурсами. Изменение климата 162, 1493–1513 (2020). https://doi.org/10.1007/s10584-020-02882-4
  11. ^ ab "Изменение климата и сельское хозяйство | Союз обеспокоенных ученых". www.ucsusa.org . Получено 09.05.2021 .
  12. ^ abc Гастин, Джорджина (2020-02-08). «Готово ли Министерство сельского хозяйства США Трампа заняться проблемой изменения климата? Есть обнадеживающие признаки». InsideClimate News . Архивировано из оригинала 2020-10-28 . Получено 2020-02-08 .
  • Общественное достояние В этой статье использованы материалы из общедоступных источников Службы сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США, Управления программы по изменению климата. Изменение климата и сельское хозяйство в Соединенных Штатах: последствия и адаптация (PDF) . Министерство сельского хозяйства США . Получено 15 октября 2019 г. .
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Изменение_климата_и_сельское_хозяйство_в_США&oldid=1256879785"